张永超 周春月

(一拖(洛阳)柴油机有限公司,河南洛阳 471004)

活塞连杆组的选配及装配过程分析

张永超 周春月

(一拖(洛阳)柴油机有限公司,河南洛阳 471004)

在研发发动机时,为了保证发动机正常运行,需根据特定公式计算活塞和气缸的间隙,气缸间隙在一定的范围内发动机的性能最优,间隙过大,气缸和活塞间会漏气,间隙过小又会卡死,同时,活塞连杆组在装配过程中的装配方式和步骤也至关重要,本文又对活塞连杆组的分装和总装方法做出指导,此指导可用于发动机批量生产的作业指导。

活塞 气缸 连杆 间隙

活塞连杆组是发动机的主要动力部件。活塞连杆组的选配和装配质量对发动机的动力性、经济性和使用寿命有很大影响。

1 活塞与气缸的配合间隙

配缸间隙并非越小越好，活塞与气缸的配合间隙小不易泄漏，密封效果好。若气缸内圆尺寸加工偏小，装上活塞环后，由于活塞膨胀，就会导致活塞环卡死。

(1)发动机制造厂所规定的活塞与气缸配合间隙是在20℃环境温度条件下的装配间隙。在镗、磨缸或装配测量时要求活塞与气缸的配合间隙时，若配合间隙过大，可能发生气缸压力偏低；配合间隙过小，可能发生高温拉缸等故障。镗、磨缸或装配测量时活塞与气缸的配合间隙可按以下公式计算：Xc=X+0.000012D(20-t)，式中：Xc为镗、磨缸或装配测量时活塞与气缸的配合间隙(mm)；X为配合间隙规定值(mm)；D为气缸直径(mm)；t为环境温度(℃)。

(2)确保活塞销和活塞销座孔之间为0.003-0.014mm的过渡配合。检查活塞销与活塞销座孔配合的精确的检查方法是：用内径表和外径千分尺分别测量活塞销座孔直径和活塞销外径。

(3)确保连杆衬套与连杆小头孔、连杆衬套孔与活塞销的配合要求。

2 活塞、活塞销与连杆的组装

活塞、活塞销与连杆组装前应检查活塞尺寸，按照缸号做好记录，以确认活塞尺寸无误。组装时，先把活塞按气缸号依次摆好，仔细检查活塞与连杆的装配方向。

(1)装卡簧：将卡簧钳尖头的槽卡进卡簧开口处的两个孔内，将卡簧送到销子孔外沿。

(2)活塞加热：①活塞在摆放到加热炉时，整齐的放入活塞；②活塞加热炉温度控制在130℃。

(3)挑选连杆：每台车的连杆的重量组别号必须一样。

(4)装配连杆、活塞销：①将活塞从加热炉中取出，使活塞顶部朝下放在工作台上，并用白细布清理活塞销孔的毛刺；②装活塞销时，活塞顶部的箭头方向指向自己的右手侧；③一手按住活塞，一手将活塞销对准活塞销孔，轻轻转动活塞销，使活塞销伸至与销孔内侧面平齐；④将连杆小头孔对准活塞销，然后将活塞销穿过连杆小头，安装至与卡簧接触。此时连杆大头有组别号的一侧朝向自己的胸前或左手侧；如用左手装配则方向与之相反；⑤连杆装好后，将另一端的卡簧装上。

(5)装活塞环：①先将内撑油簧装到油环槽内；②依次装配第一道气环、第二道气环、内撑油环。

注：活塞环弹力并非越高越好，用大一级的活塞环通过修整开口间隙的办法来提高环的径向弹力，这不仅破坏原设计而造成漏气，还因弹力过高，使活塞环组的摩擦力加大，而且过高的径向压力易破坏缸壁上的油膜，产生干摩擦，导致拉缸等异常损伤。

(6)检查活塞环端隙、侧隙和背隙 活塞环端隙的方法：端隙的检查方法是：将活塞环推入气缸内，用塞尺测量活塞环的端隙。如端隙过大或过小，应予以更换。侧隙的检查方法是：将活塞环压到活塞环槽内滚动一圈，应能自由滚动，无阻力感；也可用塞尺测量侧隙值。背隙的检查方法是：将活塞环装到活塞环槽内，用肉眼观察活塞环应低于活塞环槽岸，否则，活塞环背隙为0，活塞环受热膨胀，将卡滞在环槽内，甚至引起拉缸故障。

(7)测量活塞在气缸内的偏斜量：将未装活塞环的活塞连杆组按装配要求装入气缸内，摇转曲轴两圈后用塞尺测量活塞头前、后方在活塞上止点、下止点和气缸中部时与气缸的间隙，其差值在100mm长度上均为≤0.03mm。如活塞在上止点和下止点时该间隙的差值符合规定，而在气缸中部时差值过大，说明连杆扭曲；若活塞在上止点和下止点时，该间隙的差值过大，则说明连杆弯曲、连杆衬套孔轴线歪斜或气缸轴线与曲轴轴线不垂直等，这时应逐一检查、处理。

(8)活塞环断面形状和正确的安装方向：在将活塞环往活塞上安装时，最重要的是活塞环的安装方向必须正确。第一道活塞环为气环，一般为镀铬环。如果气环上有安装标记，安装时标记应向上；如果气环上有切槽，则内圆切槽向上，外圈切槽向下。安装单面外圆倒角油环时，油环外圆倒角应向上。

(9)向气缸内安装活塞连杆组的步骤：准备好专用活塞夹紧工装、引导杆、曲轴扳杆、油刷等工具和润滑油，确认活塞重量分组标记是否相同、活塞环装配位置是否正确无误。

①擦净曲轴轴颈、气缸、连杆瓦，并抹上润滑油；

②旋转曲轴，将第一缸和第四缸连杆轴颈转到最下方；

③在第一缸活塞连杆组的连杆轴承、活塞销和活塞上抹一层润滑油，然后转动活塞环，待润滑油向活塞环槽内渗流后将活塞连杆组按安装方向装入第一缸；与此同时，另一人可在气缸体另一侧观察连杆是否在活塞中间；

④拨转活塞环切口，使其避开活塞承受最大侧压力的部位和活塞销座孔部位，柴油机活塞环切口还要避开活塞顶上涡流室凹坑部位；

⑤布置活塞环切口，第2道与第1道活塞环切口都错开180°角，第3道介于第1道和第3道活塞环中间，与1、2环槽切口夹角90°；

⑥用活塞环夹紧工装夹紧活塞环后，用尼龙棒轻推活塞顶部，将活塞推入气缸；与此同时，另一人用手托住连杆，将连杆大头拉到曲轴连杆轴颈上；

⑦装上连杆盖，按规定力矩拧紧连杆螺栓，然后转动曲轴1周，观察是否正常。